近期日媒公開信息顯示,日本機(jī)床企業(yè)正在加速其金屬增材制造(AM)機(jī)床業(yè)務(wù)。金屬增材制造機(jī),正在從原型到實(shí)用,實(shí)現(xiàn)大型、復(fù)雜、繁瑣、高自由度的應(yīng)用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。相關(guān)資訊顯示,德馬吉森精機(jī)(DMGMORI)已將該業(yè)務(wù)獨(dú)立出來,在奈良縣開設(shè)基地,以支持AM產(chǎn)品的開發(fā)。沙迪克收購了一家意大利金屬增材制造機(jī)床制造商,旨在全面進(jìn)軍歐美市場。各公司也已開始強(qiáng)化其產(chǎn)品開發(fā)以外的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu),隨著AM機(jī)床的普及,AM市場需求的競爭會(huì)更加激烈。
德馬吉森精機(jī)在奈良開設(shè)增材制造創(chuàng)新中心
“我們積累的金屬增材制造技術(shù)已經(jīng)成熟,我們將借此機(jī)會(huì)提供解決方案!钡埋R吉森精機(jī)增材公司SLM開發(fā)組經(jīng)理大多和毅強(qiáng)調(diào)了該公司在奈良產(chǎn)品開發(fā)中心(奈良市)內(nèi)開設(shè)增材制造創(chuàng)新中心的目標(biāo)。
增材制造創(chuàng)新中心配備了5臺(tái)DMGMORI金屬增材制造設(shè)備,每臺(tái)設(shè)備分別采用兩種工藝:定向能量沉積(DED,即從噴嘴噴出金屬粉末,并用激光熔化粉末成形);以及選擇性激光熔化(SLM,即用激光照射鋪展的金屬粉末,使其熔化并逐層成形)。該中心還引進(jìn)了成形后表面處理設(shè)備和測量機(jī),打造了產(chǎn)品開發(fā)支持功能,讓人們能夠體驗(yàn)從設(shè)計(jì)到原型制作、生產(chǎn)準(zhǔn)備和驗(yàn)證的整個(gè)成形過程。與傳統(tǒng)的金屬切削相比,增材制造具有高度的形狀自由度,并且可以顯著減輕重量、提高生產(chǎn)效率并降低成本。
為了應(yīng)對新的制造技術(shù),德馬吉森精機(jī)正在推進(jìn)一項(xiàng)計(jì)劃,即在自主產(chǎn)品開發(fā)中使用至少一個(gè)由增材制造設(shè)備自主生產(chǎn)的零件。該公司在實(shí)際自主生產(chǎn)機(jī)床和滾珠絲杠部件并縮短交付時(shí)間的同時(shí),積累了將增材制造部件商業(yè)化所需的專業(yè)知識。2022年,該公司還在三重縣和東京的兩個(gè)工廠啟動(dòng)了金屬增材制造設(shè)備的代加工服務(wù)。在根據(jù)客戶需求設(shè)計(jì)和生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中,該公司也不斷磨練相關(guān)技術(shù)。
與此同時(shí),金屬增材制造設(shè)備的性能也得到了提升。DED型增材制造設(shè)備通過堆疊金屬來塑造形狀,并且越來越多地被用于以機(jī)器取代手動(dòng)修復(fù)模具的工作。此外,德馬吉森精機(jī)的五軸加工中心和復(fù)合加工機(jī)都配備了用于金屬增材制造的激光頭,該公司還致力于通過將增材制造技術(shù)融入高速、高精度和高質(zhì)量的切削加工中,實(shí)現(xiàn)*終的工藝集成。
SLM方法融合了機(jī)床的設(shè)計(jì)專業(yè)知識,例如采用高剛性的鑄鐵框架,以實(shí)現(xiàn)高精度的增材制造。此外,通過安裝四臺(tái)高輸出激光振蕩器,生產(chǎn)效率得以提升,開發(fā)出了可用于量產(chǎn)的機(jī)型。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,AM設(shè)備已從通過原型快速測試各種形狀的階段發(fā)展到“可投入實(shí)際使用的水平”。
基于已積累的技術(shù),AM創(chuàng)新中心將為尋求零件(包括制造工藝)根本性改進(jìn)的客戶提供支持,*終提升AM設(shè)備的銷量。為了將AM零件投入實(shí)際應(yīng)用,不僅形狀重要,而且加工條件(例如選擇材料、調(diào)整激光強(qiáng)度以獲得干凈的表面)也至關(guān)重要。德馬吉森精機(jī)森雅彥社長將該中心定位為“專業(yè)工程師創(chuàng)建AM食譜的地方,就像根據(jù)客戶的喜好進(jìn)行烹飪一樣。”
大多和毅經(jīng)理相信,增材制造技術(shù)已經(jīng)成熟,具備量產(chǎn)能力,因此“我們對商業(yè)化發(fā)展有著很好的構(gòu)想,我們的目標(biāo)是分拆出一家獨(dú)立的公司并實(shí)現(xiàn)盈利。增材制造創(chuàng)新中心將為此奠定基礎(chǔ)!鄙艔┥玳L也表達(dá)了很高的期望,他表示:“我們已經(jīng)達(dá)到了可以期待增材制造業(yè)務(wù)獨(dú)立盈利的階段。”
沙迪克收購意大利公司,全面進(jìn)軍歐美市場
近期,為加強(qiáng)增材制造(AM)設(shè)備業(yè)務(wù),日本沙迪克公司(Sodick)完成了對意大利公司PrimaAdditive的收購,將其在PrimaAdditive的持股比例從9.5%增至94.35%。
PrimaAdditive是從經(jīng)營鈑金加工機(jī)等業(yè)務(wù)的意大利公司PrimaIndustry(普瑞瑪)獨(dú)立出來的,專門從事3D打印機(jī)業(yè)務(wù),2024年的銷售額達(dá)到數(shù)十億日元。Prima主要經(jīng)營金屬粉末床熔融(PBF)和激光照射(DED)等金屬增材制造設(shè)備,主要在歐洲市場,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、船舶等工業(yè)領(lǐng)域。該公司還參與歐盟(EU)和意大利在先進(jìn)制造系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究項(xiàng)目。
沙迪克將在日本國內(nèi)主要針對模具領(lǐng)域開發(fā)PBF型金屬增材制造設(shè)備。沙迪克認(rèn)為,在行業(yè)、產(chǎn)品群和銷售區(qū)域方面,有望與Prima公司產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。在日本國內(nèi),沙迪克計(jì)劃通過擴(kuò)大包括DED機(jī)型在內(nèi)的產(chǎn)品矩陣來擴(kuò)大增材制造設(shè)備的銷量。在海外,沙迪克將以Prima公司在歐洲建立的客戶群為立足點(diǎn),全面拓展歐美地區(qū)的金屬增材制造設(shè)備業(yè)務(wù)。
沙迪克尤其注重應(yīng)對正在新能源汽車中廣泛采用的“一體化壓鑄”技術(shù)。對于使用鋁鑄件一體成形車身部件和其他部件的“一體化壓鑄”,沙迪克正在與日本精機(jī)株式會(huì)社共同開發(fā)一項(xiàng)技術(shù),用于對被稱為“嵌套部件”的大型模具部件進(jìn)行增材制造。AM模具內(nèi)置高冷卻效果的3D水管,可大幅提升成形性能,并有望通過提高生產(chǎn)效率來降低成本。他們將為一體化壓鑄模具建立AM技術(shù),從而提升AM機(jī)業(yè)務(wù)的利潤。
沙迪克也將這項(xiàng)業(yè)務(wù)定位為中長期增長戰(zhàn)略之一,社長阿久津裕二對此充滿信心,他表示:“我們將繼續(xù)致力于擴(kuò)大金屬3D打印機(jī)市場,這是新制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵!
瞄準(zhǔn)電動(dòng)汽車等增長領(lǐng)域,一臺(tái)機(jī)器實(shí)現(xiàn)多種功能
在金屬增材制造(AM)機(jī)床領(lǐng)域,各公司都試圖憑借自身的專業(yè)知識脫穎而出。尼德克機(jī)床公司開發(fā)了用于DED工藝的五軸控制加工頭。該產(chǎn)品不受金屬增材制造(AM)機(jī)床尺寸的限制,能夠成形大型復(fù)雜形狀的零件和自由曲面。通過對車身等大型模具的表面進(jìn)行改造和修復(fù)成形,有助于提高生產(chǎn)效率并降低成本。
天田公司開發(fā)了一臺(tái)配備兩個(gè)振蕩器、一臺(tái)藍(lán)色激光器和一臺(tái)光纖激光器的3D激光加工機(jī)。通過更換焊炬,該機(jī)可以進(jìn)行三種加工:切割、焊接和采用DED工藝的增材制造。藍(lán)色激光器對銅的吸收率高于光纖激光器,加工范圍可以擴(kuò)展到高反射材料。該公司正在提出包括方法改進(jìn)在內(nèi)的各種激光加工方法,并致力于開拓電動(dòng)汽車等增長領(lǐng)域。
調(diào)查公司富士經(jīng)濟(jì)預(yù)測,到2028年,全球金屬3D打印機(jī)市場規(guī)模將擴(kuò)大至4006億日元,相當(dāng)于2023年的2.2倍。該公司預(yù)計(jì),除了汽車、航空航天和宇宙空間產(chǎn)業(yè)外,醫(yī)療領(lǐng)域?qū)π⌒惋w機(jī)的需求也將大幅增長。隨著增材制造應(yīng)用從原型設(shè)計(jì)走向?qū)嶋H應(yīng)用,企業(yè)之間的競爭也將日益激烈。